Aktivní uhlí pro úpravu vody

Aktivní uhlí se během mnoha let používání osvědčilo v oblasti čištění vody, a proto je dnes jedním z nejčastěji používaných filtračních materiálů.

CO JE AKTIVNÍ UHLÍ?

Aktivní uhlí je adsorpční látka, která má díky svému povrchu a struktuře schopnost absorbovat nečistoty. Obrovské množství mikrotrhlin a zužující se póry uhlíku zadržují mnoho nečistot z vody, která jím prosakuje. Hlavní rozdíl mezi aktivním uhlím a běžným uhlím spočívá ve schopnosti aktivního uhlí mnohem efektivněji zvládat filtraci vody.

Díky použití speciálních „aktivačních“ technologií se uhlí stává lehčím, což výrazně zvyšuje jeho specifický povrch – celkovou plochu pórů, mikrotrhlin a kanálků, kterými je doslova prolezlé a prostoupené. Existuje přímá úměra mezi velikostí specifického povrchu a účinností filtrace aktivního uhlí. Čím vyšší je specifický povrch, tím lépe uhlí čistí vodu. Pouhý jeden gram aktivního uhlí se tak může pochlubit působivou specifickou plochou až jeden a půl tisíce metrů čtverečních.

Aktivní uhlí se vyrábí průmyslově. Jeho analog si však lze připravit samostatně. Pokud se vám podaří spálit dřevo bez plamene, doutnáním, a poté ho vařit ve vroucí vodě, čímž se materiál zbaví minerálních solí, získáte něco podobného aktivnímu uhlí, ale s mnohem menším měrným povrchem – pouze ne více než 100 m².

Takto připravené běžné dřevěné uhlí se často používá k čištění vody v polních podmínkách, ale vzhledem ke zvýšeným požadavkům na kvalitu čištění vody v domech a bytech, a zejména ve výrobě, se uchylují k použití filtrů na bázi aktivního uhlí, nejčastěji vyrobeného z kokosových skořápek. Méně často se používá dřevo a uhlí.

S JAKÝMI NEČISTOTAMI SI VYROVNÁVÁ?

Hlavní nečistotou, k jejímuž odstranění se používá aktivní uhlí, je chlor a jeho sloučeniny, které se dostávají do vodovodní vody po čištění ve veřejných službách nebo ve složitých filtračních systémech používajících agresivní chemická činidla, jako je chlornan sodný.

Aktivní uhlí si také úspěšně poradí s filtrací pesticidů, škodlivých organických látek, ropných produktů, amoniaku a některých těžkých kovů.

Dá se říci, že filtrace s aktivním uhlím je plně zodpovědná za chuť a vůni vody, díky čemuž je příjemná na pití. Právě uhlíkový filtr reguluje také barvu a zákal vody, čímž všechny výše uvedené ukazatele vody splňují následující normy SanPiN:

Standardy (ne více než)

DRUHY UHLÍ PŘI ČIŠTĚNÍ VODY

Klasifikace aktivního uhlí pro čištění vody je jednoduchá, závisí na použitém filtračním zařízení a zahrnuje tři typy:

– prášek. Nejčastěji je určen pro nejméně účinnou metodu čištění vody usazováním, kdy se uhlí nasype do nádoby s vodou;

— granulovaný. Používá se hlavně k výrobě zásypů určených pro použití v sorpčních filtrech kolonového typu. Používá se také ve filtračních prvcích — patronách;

— stlačený. Tento typ aktivního uhlí našel široké uplatnění ve vyměnitelných filtračních vložkách hlavních filtrů, v průtokových filtračních modulech instalovaných pod dřezem, stejně jako v domácích systémech reverzní osmózy jako počáteční čištění vody a konečná fáze zlepšení jejích organoleptických vlastností bezprostředně před dodáním vody spotřebiteli.

KDO BY MĚL INSTALOVAT UHLÍKOVÝ FILTR A JAK?

Instalaci filtru s aktivním uhlím lze považovat za optimální pro ty, pro které jsou primárními požadavky na kvalitu vody její příjemná chuť, absence cizích pachů a ideální průhlednost.

Pro dlouhý a efektivní provoz musí uhlíkový filtr, bez ohledu na jeho konstrukci, podléhat pravidelné údržbě. Zde je nutné si uvědomit, že uhlí je poměrně měkká látka a podléhá rychlému opotřebení. Ignorování požadovaných opatření k udržení jeho filtračních vlastností může vést k opačnému efektu, kdy místo čištění dochází ke znečištění vody. V důsledku opotřebení a ucpaných pórů uhlí se do vody dostanou dříve filtrované nečistoty, včetně bakterií, pokud jimi byla vyčištěná voda původně kontaminována.

Pokud se používá zásyp z aktivního uhlí, je nutné pravidelně provádět zpětný proplach, čímž se póry uhlíku vymyjí od nahromaděných nečistot a obnoví se filtrační kapacita granulí. Uhlí je nutné vyměnit za nové alespoň jednou ročně.

S filtračními kartušemi je to jednodušší. Nelze je mýt – takže je lze vyměnit za nové nejpozději 3–6 měsíců po zahájení používání, v závislosti na kvalitě vyčištěné vody a intenzitě používání filtru.

KDE KOUPIT UHLÍKOVÝ FILTR?

Nyní, když jste si ujasnili veškerou teorii týkající se tématu čištění vody pomocí aktivního uhlí, je čas přejít k praktickému výběru filtru, který je pro vás ten pravý. Udělejte to v katalogu našich webových stránek. Společnost Filtromir nejen prodává filtry. Specialisté našeho vlastního servisního oddělení jsou připraveni zorganizovat dodávku, instalaci a provádět pravidelnou údržbu filtračních zařízení jakékoli složitosti. Rádi se s vámi také setkáme v našich prodejnách v Rostově na Donu a Krasnodaru. Používejte pouze čistou vodu!

Aktivní uhlí se začalo v průmyslovém množství vyrábět na počátku 20. století a s tím souvisel rozvoj průmyslové výroby v chemickém průmyslu, zavádění nových typů chemických zbraní a chemické ochrany. Jeho použití jako adsorbentu dalo impuls k vývoji nových výrobních technologií pro jeho výrobu, které jsou stále neustále zdokonalovány.

Dnes se aktivní uhlí používá všudypřítomně v mnoha výrobních procesech. V environmentálním inženýrství je jeho důležitá role spojena s jeho použitím v systémech čištění vzduchu a úpravy vody.

Výhody aktivního uhlí. Adsorpční schopnosti umožňují použití pro čištění:

• průmyslové odpadní vody,
• užitková technická voda z bojlerů a bazénů,
• kontaminované povrchové a dešťové vody.

Aktivní uhlí úspěšně adsorbuje následující organické sloučeniny z roztoků:

• ropné produkty,
• pesticidy,
• halogenované uhlovodíky.

Filtry s uhlíkovou náplní zlepšují organoleptické vlastnosti vody čištěné pro potřeby pití:

• snižuje barvu a zákal,
• odstraňuje cizí pachy a chutě,
• adsorbovat organickou hmotu.

Dodatečné čištění vodovodní vody pomocí uhlíkových filtrů odstraňuje z vody zbývající sloučeniny obsahující chlór a ozón používaný k dezinfekci. Aktivní uhlí může sloužit jako nosný materiál pro mikroorganismy.

Výroba aktivního uhlí. Získává se z organických uhlíkových surovin. V závislosti na dostupnosti určitých přírodních materiálů. Existují technologie výroby aktivovaného kamene nebo dřevěného uhlí ze skořápek ořechů nebo kokosových ořechů. Aktivace uhlíku (otevření pórů uhlíkového materiálu) se provádí pomocí vodní páry, nebo termochemickou metodou pomocí speciálních činidel.

Výchozí materiál a způsob aktivace ovlivňují kvalitu aktivního uhlí. Důležitými charakteristikami jsou velikost a specifický povrch pórů, granulometrické složení (velikost částic uhlí).

Technologie čištění uhelné vody

Pro přidání odměřené dávky aktivního uhlí do čištěné vody je nejvhodnější přidat práškové uhlí nebo nalít vodnou uhlíkovou suspenzi do kontaminované vody. Po ukončení procesu čištění, kdy uhlí maximálně adsorbuje všechny škodliviny na svém povrchu, musí být uhelná suspenze z vody odstraněna. K odstranění suspendovaných látek se používají koagulační nebo filtrační metody (vícevrstvé filtry, štěrkové filtry a další metody).

Technologie čištění vody s pevná nosná vrstva spočívají v průchodu kontaminované vody jednou nebo více vrstvami granulovaného aktivního uhlí. Konstrukčně mohou být filtry otevřené nebo uzavřené, fungující na základě vytvořeného tlakového rozdílu. Při čištění velkých objemů vody se k umístění filtrů používají betonové nádrže.

Aktivní uhlí, které slouží jako filtrační materiál v systémech úpravy vody s pevným ložem, lze tepelně regenerovat, což celkově snižuje náklady na úpravu vody.

Vzhledem k tomu, že uhelná zátěž přichází do styku s pitnou vodou během procesu úpravy vody, jsou na ni kladeny nejpřísnější hygienické a hygienické požadavky. Současně se řídí domácími GOST a SNiP pro pitnou vodu, evropskými environmentálními předpisy a normami kvality.

Výběr nakládky uhlí pro úpravu vody – důležitý úkol při návrhu systému úpravy vody. Volba aktivního uhlí závisí na výchozím obsahu škodlivin a požadované míře snížení koncentrace škodlivých nečistot. Optimální výběr filtračních prvků nastává po laboratorních testech a obdržení doporučení od specialistů společnosti. Kvalifikovaný laboratorní personál pracující s adsorpčními materiály vybere potřebnou zátěž v požadované kvalitě.

V kritických případech je možné organizovat testy blízké polním podmínkám. K tomu se používají malé mobilní filtry s kapacitou do 0,5 m3 aktivního uhlí a analyzují se adsorpční, spotřební a výkonové charakteristiky.

Evropské komunální systémy úpravy vody často používají filtrační systémy s pevným ložem z granulovaných uhlíkových filtračních prvků. Typ plnění se volí v závislosti na chemickém složení upravované vody:

• Uhlovodíky obsahující chlor, pesticidy a biologicky aktivní látky se z vody lépe odstraňují uhlíkem získaným ze skořápek kokosových ořechů.
• K odstranění rozpuštěné organické hmoty se doporučuje použít aktivní uhlí.

V Německu je zvykem hodnotit kvalitu aktivního uhlí podle nitrobenzenový index je množství uhlíku potřebné k odstranění 90 % daného množství nitrobenzenu z vody. Pro takový stupeň čištění je tedy potřeba méně než 20 mg vysoce účinného kokosového uhlí nebo 21–27 mg účinného uhlí kamenného původu. Tento ukazatel má výhodu oproti obecně platnému jodovému číslu, protože umožňuje vyhodnocení adsorpční efekt pro větší množství látek.

Flokulace, oxidace a filtrace se tradičně používají k čištění vody od mnoha typů organických látek. Pro stejné účely lze použít vysoce aktivní práškové aktivní uhlí s vysokou adsorpční kapacitou. Použití aktivního uhlí je v některých případech výhodnější, protože umožňuje snížit dávku adsorbentu a snížit náklady na úpravu vody.

pro stanovení efektivní dávky adsorbentu adsorpční izotermy jsou konstruovány s ohledem na skutečné chemické složení upravované vody. Nečistoty obsažené ve vodném roztoku mohou změnit skutečnou rychlost adsorpce aktivního uhlí a ovlivnit konečný stupeň čištění vody.

Příklady použití

Evropská společnost ve spolupráci s ruskými společnostmi studovala práškové aktivní uhlí k odstranění minerálních uhlovodíků z vody za standardních teplotních podmínek (22-26 °C).

Roztoky čištěné vody byly připraveny dávkováním. Počáteční koncentrace minerálních olejů byla asi 1,7 mg/l. Frakční složení uhlovodíků bylo následující:

• C1–CXNUMX₆ — XNUMX mg/l;
• C0,4–CXNUMX – XNUMX mg/l;
• C₂0,2–C₂XNUMX – XNUMX mg/l.

Pro konstrukci adsorpčních izoterm byla použita sada vzorků práškového uhlíku od 2 do 10 mg/l. V závislosti na použité dávce aktivního uhlí bylo z roztoku odstraněno 60 až 90 % celkového obsahu uhlovodíkových sloučenin.

Paralelní experimenty studovaly změny v charakteristikách aktivního uhlí, když byla do roztoku přidána další činidla (chloramin). Chloramin byl získán přidáním amoniaku a chlornanu sodného do roztoku.

Při vyšší koncentraci uhlovodíků v roztoku (až 4,2 mg/l) a za přítomnosti chloraminu se znatelně zvýšila adsorpce uhlovodíkových sloučenin aktivním uhlím. Tento efekt se vysvětluje skutečností, že chloramin chemicky interagoval s organickými uhlovodíky a přeměnil je na snadno adsorbovatelné sloučeniny.